Температурный коэффициент линейного расширения стали

Чему равно удельное сопротивление?

Чтобы понимать, что собой представляет медь и его характеристики, необходимо разобраться с основным параметром этого металла — удельным сопротивлением. Его следует знать и использовать при выполнении расчетов.

Под удельным сопротивлением принято понимать физическую величину, которая характеризуется как способность металла проводить электрический ток.

Знать эту величину необходимо еще и для того, чтобы правильно произвести расчет электрического сопротивления
проводника. При расчетах также ориентируются на его геометрические размеры. При проведении расчетов используют следующую формулу:

Это формула многим хорошо знакома. Пользуясь ею, можно легко рассчитать сопротивление медного кабеля, ориентируясь только на характеристики электрической сети. Она позволяет вычислить мощность, которая неэффективно расходуется на нагрев сердечника кабеля. Кроме этого, подобная формула позволяет выполнить расчеты сопротивления
любого кабеля. При этом не имеет значения, какой материал использовался для изготовления кабеля — медь, алюминий или какой-то другой сплав.

Такой параметр, как удельное электрическое сопротивление измеряется в Ом*мм2/м. Этот показатель для медной проводки, проложенной в квартире, составляет 0,0175 Ом*мм2/м. Если попробовать поискать альтернативу меди — материал, который можно было бы использовать вместо нее, то единственным подходящим можно считать только серебро
, у которого удельное сопротивление составляет 0,016 Ом*мм2/м

Однако необходимо обращать внимание при выборе материала не только на удельное сопротивление, но еще и на обратную проводимость. Эта величина измеряется в Сименсах (См)

Сименс = 1/ Ом.

У меди любого веса этот параметр состав равен 58 100 000 См/м. Что касается серебра, то величина обратной проводимости у нее равна 62 500 000 См/м.

В нашем мире высоких технологий, когда в каждом доме имеется большое количество электротехнических устройств и установок, значение такого материала, как медь просто неоценимо. Этот материал используют для изготовления проводки
, без которой не обходится ни одно помещение. Если бы меди не существовало, тогда человеку пришлось использовать провода из других доступных материалов, например, из алюминия. Однако в этом случае пришлось бы столкнуться с одной проблемой. Все дело в том, что у этого материала удельная проводимость гораздо меньше, чем у медных проводников.

Коэффициент — сопротивление

Коэффициент сопротивления и параметр шероховатости зависят от разгона ( протяженность водного пространства, на котором ветер воздействует на водную поверхность), продолжительности действия ветра и его скорости, стратификации воздушного потока. Отмечено, что коэффициент сопротивления растет более интенсивно в стадии зарождающегося волнения, чем в последующей стадии развивающегося волнения.

Коэффициент сопротивления Я, для рассматриваемых участков газопровода при постоянном расходе газа принимаем постоянным, определяя его по вероятной скорости газов.

Коэффициент сопротивления Я зависит от степени турбулентности потока и величины числа Рейнольдса Re. При больших величинах Re поток в камере турбулизируется и потеря напора в ней становится пропорциональной скорости потока в степени, большей единицы.

Коэффициент сопротивления по тракту вторичного воздуха берется как для чистого газа, а по тракту первичного & берется как для запыленного воздуха.

Коэффициент сопротивления ( трения) X при турбулентном движении зависит не только от критерия Рейнольдса, но также и от степени шероховатости поверхности трубопровода.

Коэффициенты сопротивления в обоих трубопроводах равны между собой, геометрические размеры этих трубопроводов одинаковы.

Коэффициент сопротивления для циклонов стандартных конструкций находится в пределах от 75 до 300 в зависимости от модификации. Диаметр циклонов ЦН-15 НИИОгаза лежит в пределах 300 1400 мм. В промышленности применяют также циклоны других конструкций диаметром до 4250 мм.

Типы уплотнений рабочего колеса.

Коэффициент сопротивления л зависит от числа Рейнольдса и определяется качеством поверхности стенок уплотнения.

Коэффициент сопротивления А, представляет безразмерное число, зависящее от физических свойств жидкости: плотности р и коэффициента вязкости ( 1, а также от средней скорости wcp и диаметра D трубы.

Коэффициент сопротивления А, является функцией числа Рейнольдса.

Коэффициент сопротивления трению ( коэффициент линейных потерь от трения) I зависит от вязкости жидкости, характера и скорости ее движения и диаметра трубопровода.

Коэффициенты сопротивления широко используются при расчетах силы сопротивления, действующей на тело, обтекаемое потоком жидкости.

Коэффициент сопротивления обозначают как буквой ft, так и буквой /; ( см гл.

Турбулентное движение потока в трубопроводе.

Удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления простых веществ

ГЛАВНАЯ » Cправочник физико-химических величин

Электрическое сопротивление — характерная для данного проводника величина, определяющяя ток, проходящий по проводнику и вызываемый приложенной к его концам э.д.с. При этом э.д.с. $V$, ток $I$ и сопротивление $R$ связаны между собой законом Ома:

$R = \frac{V}{I}$
Если $V$ выражено в вольтах, а $I$ в амперах, то $R$ выряжается в омах. Величина, обратная электрическому сопротивлению, называется электропроводностью (или проводимостью) и выражается в $Ом^{-1}$. Зависимость электрического сопротивления постоянному току от длины проводника $l$ (и см) и площади его поперечного сечения $s$ (в $см^{2}$) выражается формулой: $R = \rho \frac{l}{S}$ где $\rho$ — удельное сопротивление проводника в $ом \cdot см$, т. е сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения $1 cм^{2}$. В технической литературе удельное сопротивление часто выражается а $ом \cdot мм^{2} /м$. т.е. как сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения $1 мм^{2}$. Величина $\xi$ обратная удельному сопротивлению, называется удельной электропроводностью и выражается в $ом^{-1} \cdot см^{-1}$. Зависимость электрического сопротивления металлических проводников от температуры может быть выражена (в ограниченном интервале температур) формулой: $R_{t} = R_{0}(1 + \alpha t)$ где $R_{0}$ и $R_{t}$ — сопротивление в омах при 0 и $t^{ \circ} С$, а $\alpha$ — температурный коэффициент электрического сопротивления.

Вещество Температура, ℃ Удельное сопротивление
ρ, Ом · мм² /м
Температурный коэффициент ɑ · 10³
Алюминий $Al$ 20 0,0269 4,2
Барий $Ba$ 20 0,5
Бериллий $Be$ 20 0,04-0,06 6,0
Бор $B$ $1,8 \cdot 10^{10}$
Ванадий $V$ 20 0,26 2,8
Вольфрам $W$ 20 0,055
Галлий $Ga$ 0,534
Германий $Ge$ $\sim 890$
Гафний $Hf$ 0,30
Железо $Fe$ 20 0,0971 6,51
Золото $Au$ 0,0219
Золото $Au$ 20 0,023 3,9
Индий $In$ 0,0837 4,7
Иридий $Ir$ 20 0,053 3,9
Кадмий $Cd$ 20 0,074 4,3
Калий $K$ 0,0615 5,8
Кальций $Ca$ 20 0,0437 4,6
Кобальт $Cо$ 20 0,0624 6,04
Кремний $Si$ $10^{13}$
Лантан $La$ 18 0,59
Литий $Li$ 0,855 4,75
Магний $Li$ 0,044 4,2
Марганец $Li$ 1,85
Медь $Cu$ 20 0,01673 4,3
Молибден $Mo$ 0,0517 4,6
Мышьяк $As$ 20 0,35
Натрий $Na$ 0,0434 5,0
Неодим $Nd$ 18 0,79
Никель $Ni$ 20 0,0684 6,81
Ниобий $Nb$ 18 0,131 3,95
Олово $Sn$ 20 0,128 4,2
Осмий $Os$ 20 0,095 4,2
Палладий $Pd$ 20 0,108 3,77
Платина $Pt$ 0,0981 3,92
Празеодим $Pr$ 18 0,88
Протактиний $Pa$ 20 0,108
Рений $Re$ 0,198
Родий $Rh$ 0,043 4,57
Ртуть $Hg$ 20 0,958 0,9
Рубидий $Rb$ 0,113 5,53
Рутений $Ru$ 0,076
Свинец $Pb$ 20 0,206 3,36
Сера $S$ 20 $2 \cdot 10^{21}$
Серебро $Ag$ 20 0,016 4,1
Стронций $Sr$ 0,248 0,0038
Сурьма $Sb$ 20 0,42 5,1
Таллий $Tl$ 0,15 5,2
Тантал $Ta$ 20 0,135 3,8
Теллур $Te$ 19,6 2000
Титан $Ti$ 0,435 0,0054
Торий $Th$ 20 0,1862 2,3
Углерод $C$ 13,75
Уран $U$ 0,306 3,4
Фосфор $P$ 11 $10^{15}$
Хром $Cr$ 0,189 5,88
Цезий $Cs$ 0,1883
Цезий $Cs$ 20 0,21 4,8
Церий $Ce$ 18 0,78
Цинк $Zn$ 20 0,0592 4,2
Цирконий $Zr$ 0,41 4,4

Марганцевые и хромомарганцевые стали

В таблице представлены средние значения коэффициентов теплового линейного расширения марганцевых и хромомарганцевых сталей в диапазоне температуры от -269 до 1000°С. Следует отметить, что минимальным ТКЛР при высоких температурах обладает сталь 30ХГСА.

Коэффициенты линейного расширения марганцевой и хромомарганцевой стали
Марка стали Температура, °С ТКЛР·106 1/град
Сталь 20Г -243…-173…-73…27 0,3…5,8…10…11,9
Сталь 20ГК 100…200…300…400…500…600 10,5…11,8…12,6…13,1…13,7…14
Сталь 50Г 100…200…300…400…500…600 11,6…11,8…12,8…13,8…14,2…14,6
03Х13АГ19 -263…-233…-173…-73…27 0,05…0,4…4…7,4…14,4
03Х13АГ19 100…200…300…400…500…600…700…800 13,9…16,8…18,7…19,4…20,4…21,8…21,8…22,5
07Х13АГ20Н4 -253…-196…20 -0,2…3…15,3
07Х21Г7АН5 -269…-253…-203…-73…27 -0,03…-0,13…3,1…5,8…15,7
10Х14Г14Н4Т -253…-173…-73 0,5…5,1…9,2
10Х14Г14Н4Т 100…200…300…400…500…600…700…800 15,3…15,8…18,9…19,1…19,1…20…20,1…21,1
12Х17Г9АН4 -223…-173…-73…27 3,6…9,1…14,1…14,6
14Г2АФ -269…-253…-173…-73…27 0,035…0,23…9…14,4…15,9
20ХГНР 200…300…400…500…600…700 11,7…12,7…13,5…14…14,3…15,2
25ХГСА 100…200…300…400…500…600…700 13,2…13,9…14…14,3…14,9…14,9…15,1
30Г2 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 11,9…12,7…13,4…13,9…14,3…14,7…15,1…13,6…13,7…14,5
30ХГСА -223…-173…100…200…300…400…500…600 7,6…9,5…12…12,5…12,9…13,2…13,6…13,9
65Г 100…200…300…400…600 11,1…11,9…12,9…13,5…14,6
Г13 100…200…300…400…500…600…700…800…900…1000 18…19,4…20,7…21,7…20,8…19,9…20,5…21,9…23,5…23,2
Х12Г20Ф 100…200…300…400…500…600…700 15,4…16,9…17,5…18,2…18,9…19,7…20,5
Х14Г14Н3Т 100…200…300…400…500…600…700 16…16,8…17,6…18,3…19…19,5…20,1
Х15Г21Т 100…200…300…400…500…600…700…800 15,3…16,6…17,8…18,9…19,6…20,3…20,9…21,5

Историческая справка

Медь является металлом, известным человеку с глубокой древности. Объясняется раннее знакомство людей с эти материалом прежде всего его широкой распространенностью в природе в виде самородков. Многие ученые считают, что именно медь была первым металлом, восстановленным человеком из кислородных соединений. Когда-то горные породы просто нагревали на костре и резко остужали, в результате чего они растрескивались. Позднее восстановление меди начали производить на кострах с добавлением угля и поддувом мехами. Совершенствование этого способа в конечном итоге привело к созданию шахтной печи. Еще позже этот металл начали получать методом окислительной плавки руд.

Соединение медных и алюминиевых проводов

В последнее время в быту и промышленности начало использоваться электрооборудование все более высокой мощности. Во времена СССР проводка изготавливалась в основном из дешевого алюминия. Новым требованиям ее эксплуатационные характеристики, к сожалению, уже не соответствуют. Поэтому сегодня в быту и в промышленности очень часто алюминиевые провода меняются на медные. Основным преимуществом последних, помимо тугоплавкости, является то, что при окислительном процессе их токопроводящие свойства не уменьшаются.

Часто при модернизации электросетей алюминиевые и медные провода приходится соединять. Делать это напрямую нельзя. Собственно, электропроводность алюминия и меди различается не слишком сильно. Но только у самих этих металлов. Окислительные же пленки у алюминия и меди свойства имеют неодинаковые. Из-за этого значительно снижается проводимость в месте соединения. Окислительная пленка у алюминия отличается гораздо большим сопротивлением, чем у меди. Поэтому соединение этих двух разновидностей проводников должно производиться исключительно через специальные переходники. Это могут быть, к примеру, зажимы, содержащие пасту, защищающую металлы от появления окиси. Данный вариант переходников обычно используется при соединении проводов на улице. В помещениях чаще применяются ответвительные сжимы. В их конструкцию входит специальная пластина, исключающая прямой контакт между алюминием и медью. При отсутствии таких проводников в бытовых условиях вместо скручивания проводов напрямую рекомендуется использовать шайбу и гайку в качестве промежуточного «мостика».

Оцените статью:
Оставить комментарий